一項關於古代時期的新研究被認為是與現代人類碳排放時代最接近的自然類似物，發現大規模的火山活動在數千年中將大量的碳浪湧入了海洋，但這種自然並沒有接近人類今天在做什麼，該研究估計，人類現在將這種元素的引入速度提高了三到八倍，甚至可能更高，無論是在水中還是在陸地上，對生命的後果都可能是災難性的，這一發現發表在《美國國家科學院院刊》上。
哥倫比亞大學Lamont-Doherty地球觀測站的研究人員檢查了5560萬年前的海洋狀況，這一時期被稱為古新世-始新世最大溫度（PETM），在此之前，地球已經比今天溫暖得多，並且PETM的CO 2含量飆升使溫度又升高了5到8攝氏度（9到14華氏度），海洋吸收了大量的碳，刺激了化學反應，使水變得高度酸性，並殺死或損害了許多海洋生物。
多年來，科學家們都對PETM碳激增有所瞭解，但直到現在，對於造成這種現象的原因一直持懷疑態度，除火山作用外，假說還包括從海底泥漿中突然溶解凍結的甲烷（其中含有碳），甚至與彗星碰撞，研究人員還不確定空氣中存在多少二氧化碳，以及海洋吸收了多少二氧化碳，這項新研究鞏固了火山理論以及釋放到空氣中的碳量。
到目前為止，PETM的海洋研究一直依賴於海洋中很少的化學數據，以及基於研究人員輸入計算機模型的一定程度的猜測而得出的假設。
科研人員通過在海水中培養稱為有孔蟲的微小帶殼海洋生物來做到這一點，它們被配製為類似於PETM的高酸性條件，他們記錄了生物在生長過程中如何將硼元素吸收到殼中，然後，他們將這些數據與橫跨PETM的太平洋和大西洋海底岩心中化石有孔蟲中的硼進行了分析，這使他們能夠確定與特定碳源相關的碳同位素特徵，這表明火山是主要來源，可能是由於北大西洋開放，北美北部和格陵蘭北部與北歐分離而圍繞現在冰島的大規模噴發造成的。
研究人員說，碳脈衝持續了至少4000至5000年，它們向海洋增加了多達14.9萬億噸碳，比以前的碳含量增加了三分之二，碳將來自火山噴發直接排放的CO 2，周圍沉積岩石的燃燒以及一些從深處湧出的甲烷，隨著海洋從空氣中吸收碳，水變得高度酸性，並且保持這種狀態長達數萬年，有證據表明，這殺死了許多深海生物，也可能殺死了其他海洋生物。
如今，人類排放物導致大氣中的二氧化碳猛增，海洋再次吸收了其中的大部分，不同之處在於他們引入火山的速度比火山快得多，在幾十年而不是幾千年的時間內，大氣水平已從1700年代的約百萬分之280上升到今天的約415，並且正處於持續快速增長的道路上，如果海洋吸收不了太多，大氣水平將已經更高，當他們這樣做時，快速的酸化開始給海洋生物帶來壓力。
如果緩慢地添加碳，生物就會適應，如果快速地添加碳，那將是一個很大的問題，即使在PETM的發展速度非常慢的情況下，海洋生物也面臨重大死亡，這對未來來說並不樂觀。
